为了解决光子晶体波导出射端光场控制, 同时解决二维三角晶格光子晶体波导出射光辐射困难的问题。利用二维三角晶格光子晶体设计了一种新型光子晶体波导出射口结构。在二维三角晶格光子晶体波导出射端引入两个微腔, 通过光波与微腔发生共振, 形成类似于三个点光源干涉的出射光, 同时进一步提出波导出射端喇叭口干涉出射光定向辐射的设计。通过这种微腔喇叭口设计, 利用时域有限差分法分析结果表明光波实现很好的定向辐射, 并且辐射距离显著提高。

针对行波探测器阵列只能合成输出功率而不能同时提高工作带宽的现状, 基于m推演型滤波电路原理, 提出了一种新的L型阵列探测器, 即通过在光电二极管之间串联电容减少结电容对截止频率的影响, 再与两个电感串联形成单个阵列单元, 然后将单个阵列单元级联构成全新的L型滤波器电路结构。结果表明, L型探测器阵列能够对射频输出信号进行功率合成, 同时工作带宽提高至67 GHz, 相较于传统光电探测器, 工作带宽提高两倍。通过增加级联光电二极管的数量, 可以持续增大输出功率, 同时L型探测器阵列的推演方法可根据实际需求灵活设计出期望的光电探测器, 为未来大带宽、高功率的光电探测器设计提供理论基础。

针对ROF(光载无线通信)基站需要高功率大带宽光电探测器的问题, 提出π型光电探测器阵列功率合成电路。通过将探测器嵌入在用电感互连的人工传输线上, 即按照阵列式结构将单个π型光电探测器电路组合起来构成所需电路, 实现功率合成, 从而得到高功率大带宽的信号。电路首尾支路级联两个二极管来降低等效结电容以达到电路的最佳阻抗匹配。仿真结果表明, π型光电探测器阵列能在保持大带宽的同时对各级光电二极管功率进行有效地合成, 相比于同级的行波探测阵列合成效率更高。

针对未来光载无线通信所需的高功率、大带宽的光电探测器, 提出了一种行波光电二极管级联阵列功率合成电路.先将行波光电二极管级联, 再按照阵列式结构将多组级联的光电二极管组合起来, 实现射频功率合成, 以获得高功率、大带宽的射频信号.采用EDA工具, 对该光电转换射频功率合成电路进行仿真模拟.仿真结果表明, 该功率合成电路可以有效地将各光电二极管的射频输出信号进行功率合成, 功率合成后的信号带宽显著增加, 仿真结果与理论分析完全一致.此外, 电路分析表明, 增加该功率合成电路中的高阻微带线的特性阻抗可以有效提高其输出射频信号的带宽.

光生毫米波在光纤无线电，毫米波成像，射电天文学等领域都有广泛的应用前景。本文对基于单极型马赫 -曾德尔调制器 (MZM)采用双边带光载波抑制调制的光生毫米波方法进行了理论分析。详细分析了马赫 -曾德尔调制器的有限消光比对产生的毫米波的影响。建立了基于单极型马赫 -曾德尔调制器采用双边带调制光载波抑制的光生毫米波的实验平台。输入驱动信号频率在 23到 30 GHz之间调节时，获得 46到 60 GHz之间连续可调的毫米波信号，其功率抖动小于 1.5 dB。

由于各种光噪声的影响,基于可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器的光栅解调仪解调精度不够高,光路噪声通常会带来10pm量级的波长测量误差。为了提高布喇格波长检测精度,采用了在解调过程中对光纤光栅反射谱进行高斯拟合,从而消减噪声影响的方法。实验发现,拟合后中心波长的测量误差小于2.5pm,温度测量值与实际温度之间的标准方差为0.3°C。结果表明,在有害噪声信号不是非常大的情况下,该方法能有效提高波长检测精度。